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當機器人開始進入集裝箱內(nèi)工作……

2021年4月9日 來源:高工機器人  瀏覽 733 次 評論(0)

上世紀60年代,貨物運輸集裝箱化逐漸發(fā)展興盛并成為現(xiàn)代運輸業(yè)的重要組成部分?;诟哌\輸量、加快貨物周轉(zhuǎn)與流通速度、節(jié)約包裝材料等優(yōu)勢,貨物集裝箱運輸已占到雜貨運輸量的四分之一。

 

貨物運輸集裝箱化從目的上來說,就是要實現(xiàn)加快運輸速度、運費;而隨著經(jīng)濟發(fā)展步伐越來越快,集裝箱內(nèi)裝卸貨物環(huán)節(jié)無論是采用人工還是純機械裝卸的方式,都成為了降本增效的阻礙。

 


人工OR機械裝卸

集裝箱內(nèi)裝卸貨物“bug”重重



招人難基本上是所有體力勞動崗位面臨的困境,集裝箱貨物裝卸就屬勞力密集型工作,而這些崗位往往又對人的身體有著一定的損害,即使提高工人工資,問題也只是暫時緩解得不到有效解決;其次人工裝卸效率上限較低。

 

因此,大部分企業(yè)嘗試用純機械(叉車)或者混合裝卸(人工加機械)來取代完全的人工作業(yè),革產(chǎn)工具的方式來生產(chǎn)效率,雖然在某種程度上可以達到效率的目的,但這兩種作業(yè)方式又產(chǎn)生了新問題。

 

一方面,機械裝卸方式需要事先將貨物事放置在托盤,雖然實現(xiàn)了碼垛單元化,但貨物裝在集裝箱之中由于貨物底部由托盤承載,占據(jù)了很大的空間,且貨物上方要便于叉車的裝卸會預留出一部分空間,導致裝載完成后集裝箱內(nèi)部上方的空間沒有得到充分利用。

 

另一方面,受叉車*作人員的*作熟練程度不同的影響,機械裝卸貨物的效率以及對貨物的損壞率差異較大,無形中增加了運輸?shù)目偝杀尽?/strong>

 

為盡可能擺脫人力缺失的影響,集裝箱貨物裝卸的成本,提高集裝箱貨物裝卸的效率和裝卸人員及貨物的性,基于省力化、順暢化、短距化、單元化、連續(xù)化、人性化等原則,隆深機器人設(shè)計了用于集裝箱自動裝卸貨物的機器人代替現(xiàn)有的集裝箱貨物裝卸方式。

 

隆深機器人集裝箱機器人裝卸解決方案


據(jù)悉,隆深機器人集裝箱機器人裝卸解決方案集成了箱管控系統(tǒng)、AGV與川崎拆裝/裝卸機器人、傳輸帶等物理設(shè)備,用于集裝箱內(nèi)部箱式貨物的高效自動裝卸,該解決方案按功能可劃分為箱外拆垛、貨物輸送、箱內(nèi)碼垛三大模塊。

 


集裝箱機器人裝卸解決方案

——破解物流自動化“后一米”難題



集裝箱機器人裝卸解決方案在集裝箱內(nèi)實現(xiàn)自動裝箱碼垛時,關(guān)鍵動作點包括:

  • AGV在集裝箱內(nèi)的定位,對碼垛基準位置進行定位控制;

  • 機器人箱內(nèi)碼垛過程中對實時工作位置的識別,并調(diào)整自身運動軌跡;
  • 碼完一整層后AGV后退,再次對碼垛基準點進行定位;
  • 根據(jù)AGV定位偏差調(diào)整機器人參考坐標系。
 
因此,隆深機器人必須解決在密閉而有限的工作空間內(nèi):機器人實時運動軌跡規(guī)劃,避免機器人、貨物、集裝箱三者之前的干擾與影響;在動態(tài)過程中實現(xiàn)貨物的合理堆放,避免集裝箱內(nèi)空間的浪費;AGV的高精度定位問題等。
 

據(jù)了解,在整個工作過程中,機械臂完成每一次抓取、堆放動作后,貨物的空間坐標位置和機器人的動作軌跡都發(fā)生了實時變化,隆深機器人開發(fā)的小空間大負載機械臂軌跡規(guī)劃,可以將貨物的尺寸與機械臂初始的運動軌跡進行融合,作為搬運貨物時機械臂軌跡規(guī)劃的依據(jù),保證機器人工作的順暢化、短距化、連續(xù)化,避免貨物與集裝箱的干涉,導致機器人或者集裝箱受到損壞。

同時,隆深機器人開發(fā)的三維堆疊路徑規(guī)劃系統(tǒng),基于集裝箱尺寸和內(nèi)部空間的固定性,其在規(guī)劃箱子堆放路徑時,用戶只要輸入相應的箱子尺寸,路徑規(guī)劃系統(tǒng)就會做出相應的三維規(guī)劃,對集裝箱空間進行充分的利用,同時結(jié)合機械臂抓取貨物的軌跡規(guī)劃,計算出適合的三維堆疊方式;避免存儲空間的浪費,從而大大提高貨物存儲運輸?shù)臄?shù)量。
 
AGV的高精度定位事實上是整個解決方案的基礎(chǔ)。一方面,當AGV進入集裝箱內(nèi)部時,裝有機械臂的一端與貨物之間要保持合適的距離,便于機器人對貨物的抓?。煌瑫r小車兩側(cè)需要與集裝箱兩側(cè)保證距離,不產(chǎn)生碰撞,當一排貨物卸載完畢后,控制系統(tǒng)可以根據(jù)提前輸入的貨物的尺寸控制小車前進相應的距離,保證貨物的實時抓取。
 
▲隆深機器人集裝箱碼垛
 
在整個方案設(shè)計過程中,隆深機器人采用數(shù)字孿生技術(shù),對集裝箱、機器人、紙箱夾具、紙箱、推板、傳輸帶、AGV等進行虛擬建模,對川崎機器人裝箱過程進行動態(tài)仿真,實現(xiàn)虛擬空間與實物裝箱的聯(lián)動控制。
 
基于此,隆深機器人集裝箱機器人裝卸解決方案終實現(xiàn)了集裝箱的自動碼垛,徹底代替人工進行24小時碼垛工作:不僅可以解放勞動力,提高生產(chǎn)效率,還可以為集裝箱貨物完全自動化裝車作業(yè)的不斷發(fā)展提供參考。
 
該解決方案應用之后,大大提高了生產(chǎn)效率:之前人工的工作效率為2.5h/柜,機器人可以達到1h/柜,隆深機器人認為機器人自動裝車系統(tǒng)融合了3D視覺識別與定位、軌跡規(guī)劃、碼垛算法等多項關(guān)鍵技術(shù),將代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工裝車,是解決物流自動化行業(yè)“后一米”難題的關(guān)鍵,可廣泛應用于物流、汽車、家電等行業(yè)。
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